光纤振动传感预警系统

光纤传感技术在火灾报警系统中的应用示例随着科技的不断进步，火灾预防和报警系统的技术也在不断发展。

光纤传感技术作为一种高效、可靠的监测手段，被越来越多地应用在火灾报警系统中。

本文将介绍光纤传感技术在火灾报警系统中的应用示例，展示其在提高火灾安全性方面的重要作用。

光纤传感技术的基本原理是利用光纤作为传感元件，通过测量光信号的改变来监测环境参数。

在火灾报警系统中，光纤传感技术主要用于温度、烟雾和火焰的监测。

首先，光纤传感技术可用于温度监测。

通过在光纤中等间距地安装一系列光纤传感器，可以实时地测量不同位置的温度变化。

当火灾发生时，温度会急剧上升，光纤传感器能够快速响应并将报警信号传送到控制中心，从而及时启动火灾报警系统。

此外，利用光纤传感技术，可以实现对火灾的预警，提前采取措施来防止火灾的发生和蔓延。

其次，光纤传感技术在火灾报警系统中的另一个应用是烟雾监测。

烟雾是火灾时最常见的气体产物之一，因此及时地检测烟雾对火灾的及早发现和扑灭至关重要。

通过在光纤中嵌入微小的烟雾传感器，当烟雾颗粒进入传感器时，光信号会发生变化，从而触发报警系统。

由于光纤传感器分布在整个火灾报警系统的区域中，可以迅速准确地确定火源位置，提高了对火灾的反应速度和准确性。

最后，光纤传感技术还可以用于火焰监测。

火焰是火灾时最直观的表现，光纤传感技术能够利用其敏感的光信号变化来检测火焰的存在。

具体而言，通过对光纤传感器的设计和布置，当火焰出现时，光纤传感器能够探测到火焰所产生的特定波长的光信号，并将其识别为火灾信号，立即传送到控制中心，启动火灾报警系统。

这种火焰监测方式不仅能够对小火焰进行敏感检测，还能够减少误报率，提高火灾报警系统的可靠性。

除了上述应用示例之外，光纤传感技术还可以与其他技术相结合，进一步增强火灾报警系统的功能。

例如，利用光纤的测振原理，可以对建筑结构的变形进行监测，从而及早发现因火灾引起的结构损坏情况。

此外，光纤传感技术还可以与数据分析和人工智能相结合，通过对火灾发展过程的实时监测和大数据分析，提供更准确、快速的火灾预警和应对策略。

光纤振动安防技术应用处理方案 应用领域➢ 变电站及重要电力线路或场所安防处理方案； 全光纤振动传感系统（FPSS 防区型系统）和视频联动全光纤振动传感系统（FPSS 防区型系统）, 是运用光纤作为传感器实现分布式周界安防监测旳报警系统。

FPSS 系统构成重要包括: 控制主机、光模块、反射仪以及传感和通讯光缆。

防区范围内一旦有入侵人员翻越、破坏铁栅栏或围墙, 监控室将会有语音报警提醒、防区位置画面提醒以及详细旳报警事件记录。

同步, 系统具有视频联动功能, 传感光缆 通讯光缆 1-N 路 反射镜控制主机光模块 视频控制单元 协议或干接点即某个防区报警, 将联动附近旳监控摄像机画面切换显示或进行自动视频跟踪。

全光纤振动传感子系统（PDVS定位型型系统）和视频联动全光纤振动传感系统（PDVS定位型系统）, 是运用光纤作为传感器实现分布式周界安防监测旳报警系统。

PDVS系统构成重要包括: 系统主机、光中继模块以及传感光缆。

光缆布置范围内一旦有入侵人员翻越、破坏铁栅栏或围墙, 监控室将会有语音报警提醒、显示报警位置、画面提醒以及详细旳报警事件记录。

同步, 系统具有视频联动功能, 即某个区域报警, 将联动附近旳监控摄像机画面切换显示或进行自动视频跟踪。

1，详细光缆布置如下:2，地埋方式3，挂栅栏4，挂墙传感光缆1，系统优势:2，防雷、防电磁干扰、合用易燃易爆场所；3，不受雾霾、光线条件、风雨、温度等天候状况影响；4，可进行挂网、地埋、围墙固定、水下敷设等多种安装；5，前端设备均采用全光无源组件, 合用范围广, 合用寿命场, 无需维护；6，持续不间断24小时全天候监测；探测器隐蔽性高, 违法人员无法破换或规避系统。

如何选择振动光缆报警系统周界防范报警系统是“安防第一道防线”，在安防系统中起着举足轻重的作用，随着社会的发展，科技的进步，人民生活水平不断的提高，人民生命财产和人身安全越来越受到人们的关注。

从古代的护城河、高高的城楼到现在的围墙，以及各种铁丝网等都是实体周界防范的一种表现。

随着社会的进步，人们从美观上、性能上对周界防范提出了更高的要求，各种电子类周界防范系统也随之运应而生。

周界防范系统主要通过设置在被保护区周界（或围墙）上的检测装置（如红外收发器、振动传感器、接近感应线等），来发现或防止非法入侵者企图跨越周界。

这样利用周界防范系统就可实施对场区的封闭式保护随着人们对安全防范意识的提高以及保护区域的特殊性和复杂性，以前的防范手段和产品已经不能达到人们日益增长的安全需求。

恰在此时振动光纤周界报警系统应运而生！目前市场上周界安防产品厂家繁多而且产品参差不齐鱼龙混杂，那么我们究竟如何选择一款放心的产品呢？根据本人从事安防产品销售及技术支持多年经验，想跟大家一起探讨一下。

目前总结以下几点：1、首先要选择有实力的厂家。

请大家注意我所说的是“真正”厂家，不是经销商或者代理商（当然，这不是绝对的）。

因为我觉得只有产品厂家才能有价格、技术、服务的保障。

产品卖出去了只是合作刚开始，剩下的事情才是最重要的，你懂得！2、选择产品。

说到产品我要多说几句，因为里面有好多需要注意的地方。

（1）、相关产品检测报告和厂家资质等；（2）、说明项目情况。

与厂家技术沟通，详细说明项目周界长度，结构，周围环境等情况（最好是让技术现场看一下），主要是让技术给你设计最合理的方案。

（3）、系统集成。

如果需要和其他系统集成，一定要选择合适的产品。

对产品的系统构成、输出/输入接口、防区数、电气参数、规格等参数一定要确定好。

（4）、产品的稳定性。

这个主要取决于他们的研发实力，根据公司规模和研发团队的情况来判断；（5）、误报率。

这个想必是大家都比较关心的问题，根据本人了解的情况，国内主流振动光纤报警产品多数调节方式分为两种：一种是硬件（比如拨段开关、液晶显示屏）；一种是软件（比如厂家自己研发的配套软件）。

振动光缆周界入侵报警系统系统的核心技术本系统的核心技术是“东大—华夏光子技术研究中心”（永大科技集团与东南大学联合组建）的留学归国专家在美国麻省理工学院（MIT)的研究成果基础上，集中了十多位博导、教授和博士生，经过数年攻关成功研发的“双光源全光纤扰动传感监测与定位”技术。

该技术采用双光源全光纤传感原理,利用一芯光纤对外界的任何微小扰动信号形成的震动波、压力波、声波进行感知；通过对光信号参数（振幅、频率、相位、偏振态）的调制，再经过对光信号的检出、传输以及光电信号的处理后，能准确检出扰动源状态，计算其位置，并进行扰动源的危害判断、模式识别后,做出处理方案选择。

此双光源技术的研究成功,成为我司全光纤监控预警系统的核心技术。

1。

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1 工作原理光纤传感包含对外界信号（被测量)的感知和传输两种功能。

所谓感知（或敏感），是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量(如强度、波长、频率、相位和偏振态等)发生变化后，测量光参量的变化。

这种“感知"实质上是外界信号对光纤中传播的光波实施调制.外界扰动（如振动、弯曲、挤压等情况)对光纤中光通量的影响属于功能型光强调制。

该技术采用全光纤传感原理，利用一芯光纤对外界的任何微小扰动信号形成的震动波、压力波、声波进行感知;通过对光信号参数（振幅、频率、相位、偏振态）的调制，当经调制的光信号由激光器输进光纤时，探测器会接收到散射或反射光信号的参数（振幅、频率、相位、偏振态）。

若传感光纤没有受到任何扰动或光的传输没有变化，那么光信号的参数也将不发生变化；当传感光纤受到运动或振动的干扰时，光信号的传输模式就会发生变化.光纤中未受到任何扰动时光传播途径如图1：图1光纤中受到振动或运动扰动时光传播途径如图2：图2光纤中受到压力扰动时光传播途径如图3：图3运动、振动、压力都会导致形态被干扰而产生光信号振幅、频率、相位、偏振态的改变。

光电探测器对此改变进行探测，经过对光信号的检出、传输以及光电信号的处理后，能准确检出扰动源状态，计算其位置，并进行扰动源的危害判断,模式识别后，做出处理方案选择。

新型光纤传感器在地震预警中的应用在地球科学领域中，地震与其带来的破坏力无疑是一大威胁。

而在大自然中发生的地震预警系统的实现则异常重要。

科技创新的前端是新型光纤传感器。

本文将介绍新型光纤传感器在地震预警方面的潜在应用和可行性。

光纤传感器是一种基于光学原理的传感器，它可以通过利用光纤的特性将光信号转化为电信号，从而测量物理量如拉力、压力、温度、振动、加速度等等。

新型光纤传感器利用了这种光学特性，在地震预警领域中的应用则是其最新技术成果。

光纤传感器拥有对地震预警方面的潜力，这归功于它可以用来监测地震产生的振动。

当地震发生时，地震产生的波动会导致城市中道路、桥梁、建筑物等结构物振动，而这些结构物上存在的光纤传感器可以检测出这些震动。

通过使用地震监测软件和物理意义的数据模型，运用先进的算法，就可以有效地分析这些振动的数据，并确定地震的规模和地震发生的地点。

这种技术可以大大缩短地震预警的时间，提高预警准确性。

实现这项技术的方法是将光纤传感器埋在地下、在建筑物的墙体或地面下，并将这些传感器连接在一起组成一个网络。

建成如此网络之后，既可以检查是否存在地震的迹象，也可以对之前地震的影响进行有效的分析。

换言之，这样做不仅可以预测地震、测定地震的强度并及时发出预警，而且还可以评估地震对于人类及建筑物的影响。

此外，在灾后的地震预警也非常重要。

被骇客入侵的传统的地震监测设备很容易被破坏或损坏，因此重新构建起可信赖的监测系统就变得十分必要。

使用光纤传感器可以大大减少重建成本，并且这些传感器十分耐用，并且在数据传输方面应用最先进的技术，因此在地震后可迅速恢复部分基础设施的监测。

新型光纤传感器在地震预警方面的应用是逐渐发展起来，并且不断吸引着科研和开发者的关注。

它可以为我们提供全面而准确的地震反应，使我们能够采取更多的预防措施以保护人类和资产的安全。

重要的是，这种技术可以有效地突破传统地震预警系统的限制，提高地震预警系统的可靠性和可行性。

光纤振动监测预警系统[1]，可以对管道沿线的土壤振动情况进行长距离实时无缝监测，通过精确的振动信号分析，对破坏事件做出准确的目标定位。

 1 系统工作原理分布式光纤振动传感器是分布式光纤传感的一个重要分支，利用光波在光纤中传输时相位、偏振等对振动敏感的特性。

分布式光纤安全预警技术基于相干瑞利原理[2]，通过采用扫描方式对管道沿线的振动信号进行检测，当光脉冲传播到受外界振动信号作用的光纤段时，其后向瑞利散射回到探测器的光信号也会产生变化，通过检测这种变化就可以检测出管道沿线的振动情况，并能精确定位，其定位距离2C tL ×=。

图1 检测原理图式中：L—振动距离起点的距离；C—光传播速度；t—光脉冲发出后遇振动再反射回来接收到的总时间2 系统组成2.1 硬件系统分布式光纤预警系统[3]硬件构成主要有：光纤、信号采集与处理系统、激光光源、脉冲发生器、光波调制解调器等。

其中，光纤与管道同沟敷设，作为分布式传感器。

2.2 软件系统系统软件由三个独立进程组成：数据采集进程、数据处理进程、用户界面进程。

（1）数据采集进程 ：负责控制硬件设备采集数据信号。

（2）数据处理进程： 负责将数据采集进程采集到的数据信号进行处理。

（3）用户界面进程： 负责将数据处理进程发送的处理结果进行图表化，并且清晰准确的展示给用户。

主要包括：事件报警视图，事件定位模块，事件报警光纤振动监测预警系统在油气长输管道中的应用张占源 张超 文小斌 长庆油田分公司第一输油处 陕西 西安 710000 摘要：油气管道已经成为石油、天然气最重要的运输工具，一旦发生泄漏，极易发生火灾、爆炸等恶性事故。

以靖咸管道为例，介绍了一种基于相干瑞利原理的光纤安全预警实时监测系统。

通过对管道沿线土壤振动信号的智能分析，判断出威胁管道安全的破坏事件，对目标进行精确定位和准确报警，从而实现对管道的安全预警。

关键词：油气管道 相干瑞利 光纤振动 实时监测 安全预警及报警信息处理模块，事件发展过程瀑布图。

振动光纤报警系统目录1.1 系统概述 (1)1.2 光纤传感器的应用优势 (2)1.3 设计描述 (2)1.4 技术原理 (3)1.5 系统架构 (4)1.6 系统优势 (4)1.7 系统功能 (5)1.1系统概述多年来，传统的周界安防解决方案(红外对射方案、视频监控方案、微波对射方案、泄漏电缆方案、振动电缆方案、电子围栏、电网等)为社会平安保障做出了应有贡献，但受一些客观技术条件等因素所限，还存在着一些共性或个性不足，具体如下：红外等传统方案，防护等级较低，对于蓄意侵入者而言，很容易跨越或规避;同时易受地形条件的高低、曲折、转弯、折弯等环境限制，而且它们不适合恶劣气候，容易受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响，误报率高;泄露电缆和振动电缆报警属于电缆传感，传感部分都是有源的，系统功耗很大;电子围栏、电网等方案又有一定危害性。

上述方案可监测的距离较短，单位距离成本高，在需要进行长距离监测的情况下，系统造价高昂。

且传感器单元的寿命较短，长时间连续使用，维护成本较高，干扰机会增多(电磁干扰、信号干扰、串扰等)，灵敏性下降，误报率、漏报率上升等;综上可见，基于电传感技术的传统周界安防解决方案受自身技术条件限制存在诸多功能缺陷，而新时期的周界安防系统要能够对各种入侵事件及时识别响应，且须具有长距离监控、低能源依赖性、高环境耐受性、抗电磁干扰、抗腐蚀等特性。

1.2光纤传感器的应用优势与传统的电传感器相比，光纤传感器在传感网络应用中具有非常明显的技术优势，体积小，重量轻、具有非常好的可靠性和稳定性;无源系统、能源依赖性低，可大大节省供电设备与线路的成本，适合长距离使用;抗电磁干扰、抗腐蚀，完全不受雷电影响，能在恶劣的化学环境、野外环境及强电磁干扰等场所下工作;无辐射、无易燃易爆材料、防水、环保等。

1.3设计描述光纤振动入侵探测器是周界入侵报警系统主要组成部分，对比脉冲电子围栏、张力式电子围栏、泄漏电缆入侵探测、红外对射入侵探测器具有前端无源、探测距离长、抗雷击、抗干扰、随形隐蔽安装等特点。

光纤微振动预警系统默认分类2009-11-30 09:55:14 阅读62 评论2 字号：大中小订阅一、系统目的通过光纤微振动预警系统可以实现对地下管线由第三方施工导致的泄露，人为钻孔盗油以及管线腐蚀老化泄露的实时在线监测。

在探测微振动信号的基础上做出报警事件的判断，同时实现预警定位，最终实现预先报警。

图 1 为光纤微振动预警系统应用示意图。

图 1 油气管线光纤微振动预警系统应用示意图光纤微振动预警系统在管线防护领域的应用具有以下几点技术优势：1 监测距离长：基于标准通信光缆即可实现100km 的监测距离；2 施工成本低：外场完全基于已铺设的标准通信光缆，无需复杂施工；3 定位精度高：可以实现100m 内的定位精度，以实现及时抵达报警地点；4 响应速度快：响应时间小于10ms，实时在线监测；5 报警概率高：高灵敏度传感和振动波形分析可以实现零漏警率和低误警率；6 无需外场供电：光波在长距离光缆中传输即可完成监测，无需供电；7 本质安全：光缆为电绝缘介质，无发热和释放电火花发生；8 无电磁干扰：光波对电磁环境不敏感，不受电磁干扰（如地磁场）影响。

二、系统原理光纤微振动预警系统基于激光干涉原理，能够对微米量级的光缆形变进行准确测量，同时在振动波形测量的基础上进行对振动的实时定位。

如图 2 所示，外界振动会使在光缆中传输的光波的传输相位发生变化，从而导致干涉特性的改变。

通过检测干涉信号可以得到外界振动信号，通过对振动信号的波形进行分析可以做出报警判断，同时通过定位算法可以得到振动位置，实现报警事件的定位。

系统工作原理的流程图见图3。

图 2 振动作用光纤示意图图3 系统工作原理的流程图见三、系统构成光纤微振动预警系统由以下几部分组成：主控计算机：根据用户要求定义的接口与主控仪连接，提取主控仪输出信号进行后续处理。

运行光线微振动预警系统软件，直接显示监测管线线路情况。

主控仪：系统的核心组成部分。

内部含有光源模块，光路耦合模块和探测器模块等等。

光纤振动传感周界报警系统技术白皮书北京雅企泰利科技有限公司二零一一年五月三十一日目 录1. 技术原理 (2)1.1 系统概述 (2)1.2 系统原理 (2)1.3 系统连接 (2)1.4 系统连接图 (3)2. 系统性能特点 (4)2.1 网络传输 (4)2.2 多级接警 (4)2.3 工业级品质 (5)2.4 稳定性好 (5)2.5 维护量小 (5)2.6 扩展性强 (5)3. 机场周界技术应用实例介绍 (5)3.1 传感光缆的安装方式 (6)3.2 产品机场应用的优势 (6)3.3 机场应用中的误报分析及解决方式 (7)3.4 系统通信与供电 (7)3.5 与其他系统的联动 (8)4. 与其他系统的优势对比 (8)光纤振动传感周界报警系统技术白皮书 1.技术原理1.1 系统概述网络型光纤振动传感周界报警系统是一款功能强大的周界报警系统。

采用普通的通信光缆作为感应单元，采用通信光缆进行通信，采用 C/S（客户端/服务器）的网络形式对前端探测器进行探制，报警中心可分为多级的全光纤结构,可无 限接入探测器，接警中心可分为一级接警中心和二级接警中心，通过因特网 或局域网互联。

将探测到的入侵破坏信号传输到接警中心服务器上，通过报警软件对信号进行分析处理，最终确定报警信息，并在电子地图上显示报警位置。

一级接警中心通过局域网连接网络型数据采集器。

每个一级接警中心最多连接 128 台网络型数据采集器。

每台采集器可布防两个防区，能够设置256 个防区，每个防区的有效长度探测为 1000m。

每台采集器都有一个独立的 IP 地址，可以在控制室直接控制或调节采集器的工作状态及内部参数。

1.2 系统原理将光缆绑扎在周界介质上当有人入侵时，传感光缆会将变化后的光信号传输给网络型数据采集器，网络型数据采集器接收到变化后的光信号后，对该信号进行初步的分析处理，提取出信号的特征值，以数据包的形式通过局域网将数据采集器装置优化后的入侵信号，并存入数据库，运用多种预设的数据分析手段对信号进行分析、计算、比较、判断，从而可以准确的判别出入侵的动作。

光纤震动报警原理
光纤震动报警的原理主要基于“光弹效应”。

当外界扰动作用在光纤上时，会导致光纤的长度和折射率发生变化，进而引起光波的相位变化。

这个相位差可以被精确地检测并解析出振动信号，从而判断是否有入侵行为。

在应用中，通常将光纤铺设在防区的围栏之上，对围栏的人为侵犯或一些自然现象如刮风、下雨等产生的扰动进行监测。

为了减少误报警，系统通常采用模式识别技术来甄别入侵事件的类型。

通过对干涉信号进行分析，找出各类事件对应的干涉信号特征，并提取特征参数作为输入数据，模式识别子系统能从训练样本中自我学习形成识别模型，完成对各类入侵事件的甄别。

振动光纤报警系统具有监视距离长、抗电磁干扰能力强和维护成本低廉等优点，因此在机场、军事禁区等高安全区域得到了广泛应用。

振动光纤传感技术的安全技术防范系统设计原理振动光纤传感安全警戒系统是基于振动光纤传感技术的安全技术防范系统。

该系统是利用激光、振动光纤传感和光通信等高科技技术构建的警戒网络或者安全报警系统。

是一种对威胁公众安全的突发事件进行监控和警报的现代防御体系。

高技术应用彻底改变了传统安全警戒的许多概念，并进一步引起了安全防范系统的重大改变。

保安工作要求在提高警察和保安人员战斗技能的同时，还要提前发现意外情况发生的位置，以便及时投入力量终止犯罪。

因此现代技防系统要求必须配备周界防范手段，能够对威胁安全的事件进行实时监测和精确定位，及时的控制威胁事件的发生。

在这些技术措施中，振动光纤安全防范系统将体现其至关重要的作用。

我国自改革开放后，经济迅速发展，同时国内外治安状况也日趋复杂。

各类重大的国事活动和关系国计民生的重大工程项目都对安全技术防范系统提出了新的需求。

如：由于电力线的高压环境和对实时性的要求，一直没有有效的技术防范手段。

导致我国每年都因电力设施被盗而导致数亿元的重大损失。

振动光纤安全防范系统具有天然的抗电磁干扰的功能。

可以有效的解决这一问题。

对于各类大型工程项目，如：三峡水利工程，西气东输管道系统。

2008年奥运会的奥运村和重要比赛场馆的防护等等，分布式的振动光纤安全防范智能网络都是提供安全保障的最佳解决方案之一。

传感振动光纤的工作原理介绍传感振动光纤采用铠装的通信光缆，它能保证在不受外界多变的气候和恶劣环境的影响下，仍然能采集细小的震动。

当光信号由激光器输送进振动光纤时，探测器会处理接收到的光信号的相位。

假设传感光缆没有受到任何干扰或光的传输没有变化，那么光信号的相位也将不发生变化；当传感振动光纤受到运动或震动的干扰时，光信号的传输模式就会发生变化。

运动、震动、压力都会导致形态被干扰而产生光信号相位的改变。

光电探测器对相位改变进行探测，探测干扰的强度和类型，然后对探测到的信号进行处理。

判别它是否符合触发“事件”的条件。